Носовая луковица – обтекаемый выступ на носу судна, снижающий сопротивление воды и повышающий эффективность. Улучшает скорость, экономию топлива и устойчивость.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Выступающий бульб на носовой части судна
Protruding bulb at the front of a ship
Бульб на носовой части – это обтекаемый, расширяющийся или выступающий бульб на носовой части судна, расположенный чуть ниже ватерлинии. Эта форма изменяет характер обтекания воды вокруг корпуса, снижая сопротивление и, следовательно, увеличивая скорость, дальность хода, топливную эффективность и устойчивость. Большие суда с бульбом на носовой части обычно имеют на двенадцать-пятнадцать процентов более высокую топливную эффективность, чем аналогичные суда без него. Бульб также увеличивает плавучесть носовой части и, соответственно, незначительно уменьшает бортовую качку судна. Суда с высокой кинетической энергией, которая пропорциональна массе и квадрату скорости, выигрывают от наличия бульба, спроектированного для их рабочей скорости; это относится к судам с большой массой (например, супертанкерам) или высокой скоростью (например, пассажирским и грузовым судам). Суда с меньшей массой (менее 4000 тонн дедвейта) и те, которые работают на более низких скоростях (менее 12 узлов), получают меньшую выгоду от бульба из-за образующихся в этих случаях вихрей. Конструкция бульба оптимизирована для рабочей скорости судна.
A bulbous bow is a streamlined flaring or protruding bulb at the bow (or front) of a ship just below the waterline. The flare or bulb modifies the way the water flows around the hull, reducing drag and thus increasing speed, range, fuel efficiency, and stability. Large ships with bulbous bows generally have twelve to fifteen percent better fuel efficiency than similar vessels without them. A bulbous bow also increases the buoyancy of the forward part and hence reduces the pitching of the ship to a small degree. Vessels with high kinetic energy, which is proportional to mass and the square of the velocity, benefit from having a bulbous bow that is designed for their operating speed; this includes vessels with high mass (e. g. supertankers) or a high service speed (e. g. passenger ships, and cargo ships). Vessels of lower mass (less than 4,000 dwt) and those that operate at slower speeds (less than 12 kts) have a reduced benefit from bulbous bows, because of the eddies that occur in those cases;
The bulb design is optimised for the vessel's operating speed.
Современный лук
Современный бульбовый нос был разработан доктором Такао Инуи в Токийском университете в 1950-х и 1960-х годах, независимо от японских военно-морских исследований. Инуи основывал свои исследования на более ранних открытиях ученых, сделанных после того, как Тейлор обнаружил, что суда, оснащенные бульбовой носовой частью, демонстрировали значительно меньшее сопротивление, чем предполагалось. Концепция бульбового носа впервые была всесторонне изучена Томасом Гавлоком, Сирилом Вигли и Георгом Вайнблумом, включая работу Вигли 1936 года "Теория бульбового носа и его практическое применение", в которой рассматривались вопросы образования и гашения волн. Первоначальные научные работы Инуи об эффекте бульбового носа на волновое сопротивление были собраны в отчете, опубликованном Мичиганским университетом в 1960 году. Его работа получила широкое признание благодаря статье "Волновое сопротивление судов", опубликованной Обществом судостроителей и морских инженеров в 1962 году. В конечном итоге было установлено, что сопротивление можно снизить примерно на пять процентов. Эксперименты и усовершенствования постепенно улучшили геометрию бульбовых носов, но они не получили широкого распространения до тех пор, пока методы компьютерного моделирования не позволили исследователям из Университета Британской Колумбии повысить их эффективность до практического уровня в 1980-х годах.
The modern bulbous bow was developed by Dr. Takao Inui at the University of Tokyo during the 1950s and 1960s, independently of Japanese naval research. Inui based his research on earlier findings by scientists made after Taylor discovered that ships fitted with a bulbous forefoot exhibited substantially lower drag characteristics than predicted. The bulbous bow concept was first definitively studied by Thomas Havelock, Cyril Wigley and Georg Weinblum, including Wigley's 1936 work "The Theory of the Bulbous Bow and its Practical Application" which examined the issues of wave production and damping. Inui's initial scientific papers on the effect of bulbous bow on wave making resistance were collected into a report published by the University of Michigan in 1960. His work came to widespread attention with his paper "Wavemaking Resistance of Ships" published by the Society of Naval Architects and Marine Engineers in 1962. It was eventually found that drag could be reduced by about five per cent. Experimentation and refinement slowly improved the geometry of bulbous bows, but they were not widely exploited until computer modelling techniques enabled researchers at the University of British Columbia to increase their performance to a practical level in the 1980s.
Относительно конструкции
Бульбовые носы обладают следующими определяющими характеристиками: конструктор судна может сравнить длину по ватерлинии для проекта с бульбовым носом и без него, необходимую для обеспечения требуемой мощности при рабочей скорости судна. Чем выше скорость, тем больше выгода от бульбового носа в снижении необходимости в большей длине ватерлинии для достижения той же мощности. Обычно форма нижней части бульба V-образная, чтобы минимизировать ударные нагрузки на волнении.
Bulbous bows embody the following defining characteristics: A ship designer can compare the length at the water line for a design with and without a bulb necessary to power the vessel at its operating speed. The higher the speed, the bigger the benefit of the bulbous bow in diminishing the necessity for a longer water line to achieve the same power requirement. Bulbs typically are v shaped on the bottom to minimise slamming in rough seas.